CC BY
0
ГЕОЛОГИЯ ВОЛГО-УРАЛЬСКОЙ НЕФТЕГАЗОНОСНОЙ ПРОВИНЦИИ
УДК: 551.8:552.54(470.4/.5)
ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ КАРБОНАТНЫХ НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ КОМПЛЕКСОВ ДЕВОНА И КАРБОНА ВОЛГО-УРАЛЬСКОЙ
НГП
© В.Б. Щеглов, В.Н. Староверов АО «Нижне-Волжский научно-исследовательский институт геологии и геофизики», г. Саратов
DOI:10.24412/1997-8316-2024-115-37-56
Аннотация: рассмотрены результаты изучения реконструкций палеогеографических об-становок. В результате циклического развития территории в строении девонских и каме-ноугольных разрезов выявлено чередование этапов терригенного и карбонатного седи-ментогенеза. Установлено, что среди карбонатных формаций широко развиты бентоген-ные группы, формирование которых происходило в разнообразных палеогеографических обстановках от прибрежно-морских акваторий до относительно глубоководных областей открытого шельфа. На протяжении девонского и каменноугольного периодов в результате циклического развития рассматриваемого региона видоизменялись процессы карбонатной седиментации как в качественном отношении, так и с количественной точки зрения.
Ключевые слова: разрезы девона и карбона, карбонатный седиментогенез, барьерные и островные рифы, биогермы, биостромы, циклическое развитие.
E-mail: staroverovvn@gmail.com
PALEOGEOGRAPHIC FEATURES OF THE FORMATION OF CARBONATE OIL AND GAS COMPLEXES OF THE DEVONIAN AND CARBONIFEROUS VOLGA-URAL OIL
AND GAS PROVINCE
© V. Shcheglov, V. Staroverov JSC "Nizhnevolzhsky Research Institute of Geology and Geophysics", Saratov
Abstract: the results of paleogeographic environment reconstructions are considered. As a result of the cyclic development of the territory, alternation of terrigenous and carbonate sedimentogenesis stages was revealed in the structure of Devonian and Carboniferous sections. It was established that benthogenic groups are widely developed among carbonate formations, the formation of which occurred in various paleogeographic environments from coastal-marine areas to relatively deep-water areas of the open shelf. During the Devonian and Carboniferous periods, as a result of the cyclic development of the region under consideration, the processes of carbonate sedimentation changed, both qualitatively and quantitatively.
Key words: devonian and carboniferous sections, carbonate sedimentogenesis, barrier and island reefs, bioherms, biostromes, cyclic development.
ВВЕДЕНИЕ
В пределах рассматриваемого региона выполнен колоссальный объем геолого-геофизических исследований и пробурено более тысячи скважин. Существенный вклад в эти работы был сделан специалистами АО «НВНИИГГ». Разнообразная тематика исследований посвящена уточнению тектонического строения основных геоструктурных элементов Волго-Уральской НГП, анализу литолого-фациальных характеристик и палеогеографических условий осад-конакопления в течение девонского и каменноугольного периодов. Эти работы способствовали открытию десятков крупных месторождений углеводородного сырья (в том числе Карачаганака), а также установлению основных закономерностей районирования территории провинции в зависимости от перспектив нефтегазоносности. В 2017-2019 гг. в рамках крупного госконтракта, посвященного критериям поиска ловушек неструктурного типа, впервые для всей территории НГП сделан комплект ли-толого-палеогеографических карт масштаба 1:500 000. Комплект состоит из 28 карт, построенных для горизонтов или ярусов (преимущественно в каменноугольной системе), охватывающих стратиграфический интервал от эмского яруса нижнего девона до московского яруса среднего карбона. В данной статье приведены основные итоги проделанной работы в виде обобщения главных закономерностей, отражающих некоторые черты карбонатного осадконако-пления для девонского и каменноугольного периодов.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Как известно, Волго-Уральская НГП занимает огромную территорию на юго-востоке Восточно-Европейской платформы (ВЕП) и простирается с юго-запада на северо-восток от Волгоградской области до Пермского Края и Удмуртии включительно. Тектонический стиль территории определя-
ется сочетанием в ее пределах трех надпо-рядковых структур: ВЕП, Предуральского краевого прогиба (ПКП) и Прикаспийской впадины (ПК). Структурные формы Ьго порядка образуют тектонический каркас Волго-Уральской НГП и объединяют относительно приподнятые участки кристаллического фундамента (Коми-Пермяцкий, Камский, Татарский, Башкирский и Жигулевский своды, а также Соль-Илецкий выступ) с разделяющими их прогибами (рис. 1). Эти долгоживущие геоструктурные элементы, существенно влияющие на историю геологического развития региона, имеют важное прикладное значение, так как являются базовыми принципами его нефтегазового районирования.
История палеогеографического становления рассматриваемой территории про-
Рис. 1. Карта нефтегазоносности Волго-Уральской НГП
исходила циклически и проявилась в чередовании геократических и талассокра-тических этапов тектонического развития. Именно формирование последних связано с периодами карбонатного осадконако-пления. Основной причиной циклического развития являлись, видимо, эвстатиче-ские колебания уровня Мирового океана (УМО), отраженные на рис.2. (карбонатные sequences последовательности). Тер-ригенные комплексы слагали базальные фрагменты трансгрессивных циклов, карбонатные - их верхние интервалы, а также регрессивные фрагменты, когда они сохранялись от размыва. При анализе всей совокупности карбонатных и терригенных комплексов становится очевидным постепенное сокращение вверх по разрезу объема терригенных пород на фоне возрастания роли карбонатов. Характерно, что приращение происходит как в латеральном направлении, так и по вертикале. Такое тектоническое развитие территории объясняется только относительно стабильным прогибанием всей юго-восточной части территории Волго-Урала, что может быть обусловлено крупными геодинамическими событиями [Матлошинский, 2022].
По данным В.Г.Кузнецова [10], девонское рифообразование в обрамлении Прикаспийской впадины связано с двумя разными формациями. Среднедевонские рифы приурочены к терригенно-карбонатной автохтонной формации эйфеля-нижнего фра-на. Средневерхнефранские рифы связаны с карбонатной формацией и представлены двумя типами - асимметричными рифами, развитыми на бортах глубоководных, открывающихся в Прикаспийский микроокеан заливов, и одиночными, относительно симметричными в поперечном сечении рифами, развитыми в пределах данных заливов. С этой точки зрения интересно рассмотреть типы девонских рифов, их ассоциации с разными формациями, изменения во времени и цикличность рифообразования, его соотношение с общим геологическим
развитием, в частности с биотическим кризисом на границе франа - фамена.
Рис. 2. Схематизированная кривая эвстатических колебаний уровня моря в палеозое (Дж. Росс, 1988)
Карбонатный седиментогенез в пределах ВУНГП и рифообразование, связанное с ним, отвечали четырём этапам геологического развития территории - эйфельскому (бийско-мосоловское время), среднефран-ско-турнейскому, поздневизейско-раннебаш-кирскому и раннеартинскому. В работах В.Г. Кузнецова [11], посвященных вопросам цикличности, для Печерской синеклизы и Прикаспийской впадины выделено пять таких этапов. Однако два самых древних из них (ранний-средний кембрий и средне-ордо-викско-силурийский) не проявились на рассматриваемой территории из-за отсутствия морских условий. В результате обобщения обширного фактического материала, полученного в процессе работ, и довольно высокой детальности исследований для двух этапов выделены уровни доминирующего карбонатонакопления.
В соответствии с современными представлениями секвенс-стратиграфии [8, 13], основным механизмом, контролирующим эволюцию эпох карбонатонакопления в целом и рифообразования в частности, являются изменения относительного уровня моря (ОУМ) как производные эвстатиче-ских колебаний уровня Мирового океана. Также к числу основных факторов, влияющих на рассматриваемый механизм, относятся вариации аккомодационного пространства и интенсивность поступления терригенного материала, сносимого с суши в приемный бассейн.
Накопление карбонатных осадков на рассматриваемой территории происходило в широком спектре обстановок - от при-брежно-морских до глубоководных областей открытого шельфа. Наблюдаемое разнообразие обстановок осадконакопления, с одной стороны, обусловлено неоднократным отступлением моря и его наступлением вследствие глобальных эвстатических событий в условиях общего опускания территории и расширения осадочного бассейна, а с другой - особенностями тектонического развития различных участков территории.
Тесная связь эпох рифообразования с глобальными изменениями ОУМ наиболее ярко отражена на планетарной эвстатической кривой (Ч. Росс, 1988), представленной на рис. 2. Судя по этому графику, седиментация эйфельского этапа сопровождалась многочисленными колебаниями ОУМ небольшой амплитуды преимущественно в пределах мелководных шельфов. Характерно, что проявление данного этапа не вполне очевидно на графике Ч. Росса, и причинно-следственные связи карбонатонакопления в этом случае следует увязывать не с глобальными, а с региональными причинами, в частности с началом интенсивного погружения юго-восточной окраины ВЕП в бийско-мосоловское время.
Синхронизация этапов карбонатонако-пления на Волго-Урале с глобальными изменениями ОУМ проявляется только со среднего франа (второй этап в эволюции карбонатных платформ, по версии Ч. Росса).
Существенную роль в формировании карбонатных комплексов играли процессы органогенной седиментации, сопровождаемые развитием широкого спектра органогенных построек. Поэтому в позднепа-леозойской истории карбонатонакопления в пределах рассматриваемого региона выделяется несколько значимых циклов развития органогенных построек и рифов. Циклы различаются по масштабам рифообразова-ния, составу рифостроящих организмов, типам органогенных построек и расположению в палеобассейне.
Эйфельский этап (продолжительность ~ 6 млн лет) развития территории. С этого времени началась эпоха среднеде-вонского осадконакопления в пределах Вол-го-Уральской нефтегазоносной провинции. На большей части территории ей предшествовал продолжительный континентальный перерыв, что подтверждается несогласным залеганием отложений среднего девона на породах кристаллического фундамента и различных горизонтах до среднедевон-
ских отложений, а также наличием на отдельных участках кор выветривания, сформировавшихся по древним отложениям.
Самый ранний эйфельский седимента-ционный цикл среднедевонского осадкона-копления знаменует начало широкой трансгрессии моря на размытую поверхность пород кристаллического фундамента и до-среднедевонских отложений. Палеогеографическая ситуация в начале данного цикла (бийское время) в пределах ВУНГП отвечала максимуму трансгрессии раннеэйфель-ского моря в сторону континентальной части юго-востока Русской плиты со стороны Палеоуральского океана и Прикаспийской впадины. Современные контуры распространения отложений бийского горизонта
в общих чертах соответствуют положению древней береговой линии, что находит отражение в наблюдаемой закономерной последовательности фациальных зон с запада на восток, с севера на юг и юго-восток территории.
Ко времени начала трансгрессии бийско-го моря омываемый им континент, располагавшийся в пределах Токмовского и Жигулевского сводов и их склонов, представлял собой сушу, полого погружающуюся в сторону ПК и ПКП. Участки палеосуши, являющиеся зоной денудации, охватывали также большую, северную часть территорий Камского, Коми-Пермяцкого сводов, располагались в пределах Северо-Татарского и Башкирского сводов. Тектонический ре-
Рис.3. Литолого-палеогеографическая карта Волго-Уральской НГП. Бийское время Недра Поволжья и Прикаспия • Вып.115 • август 2024 г.
жим в пределах территории исследований в то время был относительно стабильным. Рельеф суши характеризовался слабой расчлененностью.
На представленной карте (рис. 3) отчётливо выделяются два типа бассейнов. На севере района существовало море, глубоко вдающееся в Русскую плиту, со свойственным такому типу бассейнов концентрическим распределением разнофациальных об-становок осадконакопления.
Данный этап развития юго-восточной части территории с пассивным тектоническим режимом характеризуется образова-
нием в пределах медленно погружающего края платформы в сторону Прикаспийской впадины эпиконтинентального бассейна рампового типа, в пределах которого шло формирование пологих карбонатных склонов. Основные черты строения склонов -постепенное закономерное повышение се-диментационных мощностей слагающих их отложений в южном и юго-западном направлениях (в сторону Прикаспийской впадины); развитие в их пределах относительно широких фациальных поясов, отвечающих мелководным обстановкам внутреннего и относительно глубоководного
Рис. 4. Литотипы биогермных пород разновозрастных органогенных построек. Известняки, слагающие
биостромы и биогермы эйфельского яруса
A) Известняк биоморфный, сложенный пластинчатыми строматопорами. Бийский горизонт Б) Строматопоровый фреймстоун. Афонинский горизонт
B) Известняк биогермный, коралово-строматопоровый. Бийский горизонт Г) Фистулеллово-строматопоровый баундстоун. Афонинский горизонт
внешнего шельфа. В переходной между ними мелководной зоне получили развитие небольшие, морфологически слабо выраженные органогенные постройки типа би-остромов и биогермов.
Позднеэйфельский этап во много унаследовал черты раннеэфельского, но характеризовался нестабильными условиями осадконакопления, вызванными незначительным периодическим колебанием относительного уровня моря. Последнее обусловлено цикличным строением разрезов - чередованием пачек карбонатно-терригенного, карбонатного и терригенно-карбонатного состава. Наиболее отчётливо это проявляется в западной и юго-западной частях провинции. На востоке доминировали процессы карбонатонакопления, аналогичные бийскому времени, но с некоторым расширением района развития относительно глубоководных обстановок осадкона-копления, которые фиксируются по преобладанию темноцветных тонкослоистых карбонатных пород в различной степени глинистых, содержащих повышенное количество сингенетического органического вещества и специфических органогенных остатков - радиолярий, кониконхий, спикул кремнистых губок.
Основными рифостроителями являлись страмотапоры, кораллы, реже водоросли (рис. 4). Структурно-текстурные особенности биогермных пород свидетельствуют, что слагающие их перечисленные сообщества фаунистических остатков не были способны создавать жесткие амплитудные каркасные образования, с которыми часто ассоциируются наши представления о рифах. Органогенные постройки данного возраста в большинстве случаев представляли собой серию обособленных колоний, налегающих друг на друга и слагающих пласты карбонатных пород повышенной мощности, незначительно возвышающихся над окружающими их осадками. Выделение таких построек дистанционными методами (сейсморазведкой) весьма затруднительно,
чаще всего они обнаруживаются в результате бурения с обязательным отбором керна. Из этого следует, что установленные в результате палеогеографических построений особенности их распространения в пределах определенных участков бассейна седиментации необходимо учитывать при выделении перспективных направлений на поиски УВ.
Франско-Турнейский период (продолжительность свыше 29 млн лет). Формирование отложений комплекса, отвечающих данному периоду развития территории, началось в ходе главного раннефранско-го затопления больших областей окраины Восточно-Европейской платформы. Вся последующая эволюция осадконакопления франско-турнейского времени происходила в условиях преимущественно высокого стояния уровня моря, прерываемого кратковременным падением. На протяжении рассматриваемого времени по данным палин-спастических реконструкций (выполненная под руководством Л.П. Зоненшайна и др., 1976) восточная часть Восточно-Европейской платформы располагалась в приэкваториальной зоне. Условия субтропического климата стали благоприятным фактором для развития активной органогенной седиментации и рифообразования.
В результате анализа палеогеографических условий формирования органогенных построек и рифов в разрезе среднефранско-фаменских отложений выявлено наличие двух уровней их развития: средне-верх-нефранского и фаменского.
Средне-позднефранский этап развития территории, отвечающий раннегерцинской-позднефранско-фаменской фазе тектонической активизации территории, сопровождавшейся широкой трансгрессией моря, характеризуется формированием сложно построенного осадочного бассейна. В начале этого времени практически вся территория была покрыта эпиконтинентальным морем. Морской палеобассейн, располагавшийся на данной территории в саргаевское
время, был неоднородным по условиям осадконакопления. В его пределах выделяется несколько литолого-палеогеографиче-ских зон (рис.5): Ш-1 - литоральная (при-брежно-морская), Ш-2 - мелководный внутренний шельф, Ш-3, 3 а - краевая внешняя часть мелководного шельфа с органогенными постройками (мелководная карбонатная платформа), Ш-4 - относительно глубоководная часть шельфа (удаленный шельф), Ш-5 - глубоководный бассейн. Отличительная особенность - наличие консидимента-ционно развивающихся впадин с компенсированным типом осадконакопления.
В результате значительного подъёма уровня моря, связанного с началом закрытия Уральского палеоокеана в средне-позд-
нефранское время, в пределах восточной окраины Восточно-Европейской платформы к концу семилукского (доманикового) времени сформировался глубоководный внутриконтинентальный бассейн, открывавшийся в океан [15], или внутриплатфор-менная Камско-Кинельская впадина (по В.Г. Кузнецову, 2008). Разнообразие батиметрических условий в пределах шельфа при широком развитии относительно глубоководных и глубоководных обстановок, наряду с периодическими на фоне общей трансгрессии колебаниями относительного уровня моря, предопределили развитие широкого спектра органогенных структур - от мелких биостромов и биогермов, одиночных бассейновых рифов до рифовых сис-
Рис. 6-7. Органогенные постройки семилукского времени
тем барьерного и краевого типа (рис. 6, 7). На мелководном шельфе формировались преимущественно мелкие биостромовые и биогермные тела. В рамках затопленных склонов крупных сводов и мелководных карбонатных платформ, формирующихся в пределах тектонически активных участков (Камелик-Чаганская система поднятий), на границе мелководных и глубоководных обстановок получили развитие разрозненные морфологически выраженные биогермные тела, послужившие основой для формирования бортовых зон Камско-Кинельской системы прогибов
(рис.8). Вдоль флексурного осложнения унаследованно развивающейся Умётов-ско-Линёвской впадины на границе мелководного и относительно глубоководного шельфа в позднефранское время сформировалась рифовая система барьерного типа (рис. 9).
Отличительной особенностью процессов рифообразования в позднефранское время является широкое развитие одиночных морфологически выраженных бассейновых рифов. Эти органогенные постройки выявлены по сейсмике специалистами ООО «ТННЦ» и доказаны бурением в пределах
Рис. 8. Литолого-палеогеографическая карта Волго-Уральской НГП. Позднефранское время
различных структурных зон - в зоне сочленения Рубежинского прогиба, Павловской седловины и Соль-Илецкого свода (Рыб-кинское месторождение) (рис. 10), южной половины Восточно-Оренбургского вало-образного поднятия (Кичкаская площадь) (рис.11), во внутренней бортовой зоне Му-ханово-Ероховского прогиба, южной части Кулешовского вала (Пешковская площадь). По данным сейсмики, их развитие предполагается в северной части Восточно-Оренбургского сводового поднятия (Врезовская площадь) и на южных склонах Южно-Татарского свода.
Основными рифостроителями в рассматриваемое время являлись строматопоры, кораллы, но при этом возрастает роль водорослевых образований, в том числе ми-кробиально-водорослевой проблематики. Биогермные известняки сложены либо преобладанием в их составе одного из перечисленных рифостроителей, либо их сложным симбиозом. В целом биогермные известняки средне-верхнефранского возраста характеризуются, по сравнению с таковыми эй-фельского времени, увеличением в составе таксономического и видового разнообразия скелетных цианобактерий, каркасных орга-
Ключевское Ковалёвское Антоновское Антоновское Романовская система Восточно-
Рис.9. Геологический разрез по западному обрамлению Уметовского прогиба (по данным
ВолгоградНИПИнефть, 1998)
низмов (рис. 12, 13), что, вероятно, и предопределило возможность формирования ими морфологически выраженных рифогенных построек. Это подтверждается не только значительной мощностью слагаемых ими отложений, достигающих первые сотни метров, но и наличием многочисленных первичных полостей, инкрустированных син-генетичным кальцитом, а также сложной фациальной зональностью слагаемых ими карбонатных толщ, типичных для рифогенных образований (наличие фаций рифового ядра, рифового склона, предрифового шлейфа).
Существенное влияние на процессы осадконакопления в позднефранское время оказали активизирующиеся либо воз-
никшие в это время крупные палеоподня-тия, такие как Задонский выступ на юге Волгоградской области, Пугачёвский свод, Соль-Илецкий и Рожковский выступ на юге и юго-востоке Оренбургской области, в меньшей степени Башкирский свод. Данные структуры - это крупные островные суши, являющиеся основным источником поступления терригенного материала в окружающий их морской бассейн с преимущественно карбонатным типом осадко-накопления, что существенно отразилось на составе и строении отложений, формирующихся по периферии. Примером отложений может служить так называемая колганская толща - мощная, сложно построенная толща карбонатно-терригенного состава, ко-
Рис.11. Литолого-фациальный профиль Вахитовского меторождения
торая является одним из перспективных в нефтегазоносном отношении объектом. Несмотря на относительно высокую степень её изученности бурением, до сих пор не существует единого мнения об условиях её формирования. Поскольку эта проблема требует отдельного рассмотрения, мы не будем на ней останавливаться в настоящей работе.
Осадконакопление в фаменско-турней-
ский этап происходило, преимуществен-
но, в обстановках обширного мелководного карбонатного шельфа (рис. 14, 15), осложнённого консидементационно развивающейся зоной глубоководного некомпенсированного осадконакопления, отвечающей центральной части Камско-Кинельской системе прогибов, в состав которых на территории исследований входят Муханово-Ероховский, Усть-Черемшанский, Нижне-Камский, Ак-таныш-Чишминский, Сарапульский прогибы. Они развивались унаследовано с позд-
Колонии кустистых строматопор скв. Рыбкинская 302 (инт. 3866-3871.5 м)
Строматопоровый известняк с многослойной инкрустацией скв. Рыбкинская 302 (3866-3871.5 м)
Известняк биогермный, сложенным
пластинчатыми и ветвящимися страмотопорами с широко развитой
инкрустацией скв. Рыбкинская 302 (3842-3845 м)
Известняк биогермный с
Строматопоровый баундстоун Извес™як биог^мный, «„нь™ Водорослево-
перекристаллизованнои рифовой ^ ^
прoблемaтЯKoй строматопоровый колониями табулят и широким
и колониями микробиальной природы баундстоун развитием инкрустаций
Рис. 12-13. Биогермные известняки одиночных рифов верхнего франа
нефранского времени и завершили своё существование в бобриковское время.
Предфаменское время на большей части территории ВУНГП характеризуется перерывом в осадконакоплении, приведшим к размыву на различную стратиграфическую глубину нижележащие отложения. И только в Уметовско-Линевской депрессии и прилегающих районах прибортовой зоны Прикаспия (Волгоградская и Саратовская обл.) происходило непрерывное осадкона-копление, в результате которого сформировалась мощная уметовско-линевская толща компенсации (волгоградский горизонт).
В результате падения ОУМ, вызвавшего данный перерыв, в ранне-среднефамен-ское время произошло смещение зон мелководного карбонатонакопления в сторону глубоководной зоны ККСП, а на границе мелководной и глубоководной зон началось активное формирование бортовых зон этих прогибов, связанное с образованием на краю мелководного шельфа органогенных построек барьерного типа.
В основе существующих представлений о закономерностях развития и распространения в данном комплексе органогенных сооружений различного типа лежит мо-
Рис.14. Литолого-палеогеографическая карта Волго-Уральской НГП. Ранне- и среднефаменское время 50 Недра Поволжья и Прикаспия • Вып.115 • август 2024 г.
дель о разновозрастных бортовых зонах прогибов. Ряд исследователей, занимающихся данной проблемой (М.Ф. Мирчик и др., 1965, Г.В.Фомина, М.Ф. Свищев, 1969, О.А. Хометковская и др. 1970, 1988, И.А.Денцевич, Г. Д. Яхимович, 1999), придерживаются мнения, что прогибы в той или иной степени имеют четко выраженное зональное строение, присущее всем основным слагающим его карбонатным литолого-стратиграфическим комплексам: франско-му, нижне-среднефаменскому, заволжскому, турнейскому. Каждый комплекс закономерно изменяется по литологическому соста-
ву, толщине и образует три основные ли-толого-фациальные зоны: депрессионную, отвечающую центральной части прогиба, среднюю, примыкающую к ней зону органогенных бортовых построек, которая обрамляется зоной развития слоистых шель-фовых известняков. Средняя зона, в свою очередь, подразделяется на барьерно-рифо-вую, где развиты наиболее мощные органогенные постройки, формирующие непосредственно бортовую зону прогиба каждого из рассматриваемых стратиграфических подразделений, и примыкающую к ней би-огермно-шельфовую. В седиментационной
Рис. 15. Литолого-палеогеографическая карта Волго-Уральской НГП. Заволжское время (поздний фамен) Недра Поволжья и Прикаспия • Вып.115 • август 2024 г. 51
модели карбонатонакопления они отвечают трём основным палеогеографическим зонам: глубоководного шельфа, краю мелководного карбонатного шельфа с активной гидродинамикой и мелководного шельфа с умеренной гидродинамикой.
Считается, что барьерные системы были характерны для отложений раннего и среднего девона. Однако наличие мощных разрезов заволжского горизонта в бортовых зонах Муханово-Ероховского, Усть-Черемшанско-го, Нижнекамского прогибов не исключает и здесь развития построек аналогичного типа. Отмечается закономерное последовательное смещение во времени более молодых мелководных зон в сторону центральной части прогиба.
Наблюдаемые различия в морфологической выраженности и строении бортовых зон отдельных прогибов являются следствием особенностей палеотектонического строения различных участков территории. Среди одиночных органогенных постро-
ек доминируют мелководно-шельфовые образования, представленные небольшими холмовидными образованиями, иногда в разрезе слагающими серию залегающих друг на друге тел, разделённых пачками глинистых карбонатов (Оренбургская область).
Спецификой состава и строения характеризуются толщи, залегающие в пределах внешнего обрамления барьерного рифа. Развитие здесь мощных микробиально-во-дорослевых толщ лоферитов с практически повсеместным развитием фенестровых структур, выполненных инкрустационны-ми корками, наличие строматактоидных структур, строматолитовых образований позволяют отнести их к каркасообразую-щим образованиям, способным создавать постройки особого типа.
Одиночные органогенные постройки фа-менско-турнейского возраста в зоне глубоководного осадконакопления развиваются, как правило, унаследовано на аналогичных
*ч
— ^ . • > О- » • -А ,
- Г 1>.с V.- л >
' ' • .
^НШ > * -
■ 11 V • .Х- •
• > уМ
4 <« ** Л .
Известняк микробиально-водорослевый
СД^)
Биогермный строматолитовый известняк (Д31ш2)
Известняк микробиально-водорослевый с мелкой инкрустацией первичных пустот
Рис. 16. Основные разновидности известняков в породах среднего и позднего фамена
образованиях франского возраста. Отсутствие в большинстве случаев полноценных данных об их экологической и фациальной зональности не позволяет составить чёткого представления о типе данных сооружений. Предполагается, что мы имеем дело с латерально- недифференцированными телами, состоящими из линзовидного чередования биогермных и небиогермных отложений, формирующих сооружения типа мелких изолированных карбонатных платформ, карбонатных массивов.
Как видно из сравнения двух карт, палео-структурный план и режим осадконакопле-ния, существовавшие в позднефранское время, в общих чертах сохранились и в фамен-ское. В пределах нижне-среднефаменского морского бассейна выделяются те же лито-лого-палеогеографические зоны, что и для более раннего времени. Однако глобальное понижение уровня моря на границе франа и фамена прервало процессы активного ри-фообразования, характерные для позднего франа. Связанное с этим событием вымирание большинства биогермных сообществ каркасных метазоидных организмов (А.И. Антошкина, 2003) предопределило особенности органогенного осадконакопления рассматриваемого этапа развития террито-
рии. В отличие от средне-позднефранского этапа, в составе биогермных карбонатных пород преобладали микробиально-водоро-слевые ассоциации каркасообразующих организмов, а среди органогенных построек доминировали микробиально-водоросле-вые, гораздо реже скелетные и иловые хол-мовидные образования (рис. 16, 17).
Отличительной чертой турнейского этапа (рис. 18) осадконакопления является резкое сокращение процессов рифообразо-вания и формирование в пределах внутреннего по фаменским отложениям обрамления ККСП специфических мощных клино-формных тел (тела бокового наращивания) с линзообразным проградационным строением [14]. Мощность в пределах клино-форм 100 - 350 м, иногда до 460 м (рис. 19). Клиноформным телам свойственно чередование глинистых и глинисто-карбонатных пород с пачками известняков органогенно-детритовых, органогенно-обломочных, во-дорослево-комковатых и др. Локальное разрастание мощности отложений в пределах отдельных клиноформ связано с формированием органогенных построек типа биос-тромов и биогермов водорослевого, фора-миниферово-водорослевого, брахиоподо-во-криноидного, мшанково-криноидного,
Известняк микробиально-водорослевый Известняк биоморфный с включением Известняк сгустково-комковатый с
с фенестровой структурой (Длу)
колониальных кораллов (Д,2у)
колонией багряных водорослей (Д3^у)
Рис. 17. Основные разновидности биостромов в отложениях фаменского яруса
а также кораллово-брахиоподового состава. Выявлены различия в составе и строении образований в пределах северных, южных и юго-восточных бортов прогибов, выражающиеся в соотношениях глинистых и кар-
бонатных разностей, что свидетельствует о различных условиях их формирования. Терригенно-карбонатный и карбонатно-терригенный состав данных образований, чётко фиксируемое на сейсмических разрезах клиноформное строение данной толщи и проградационный характер залегания клиноформных тел в сторону центральной части ККСП указывают на наличие в их составе образований, связанных с подводными конусами выноса не только терригенно-го, но и карбонатного материала.
Представляется, что формирование данных клиноформ происходило в три этапа -малёвско-упинское, черепецкое и кизелов-ское время, отвечающее трём перерывам в осадконакоплении в пределах склонов окружающих их сводов. Преимущественно карбонатный состав, часто фиксируемый на сейсмических разрезах, слабонаклонный и субгоризонтальный характер наслоения данных тел на южных и восточных бортах ККСП позволяют с генетической точки зрения отнести их к образовани-
Рис. 19. Геологический разрез через Мухано-Ероховский прогиб (по региональному профилю RU-210002) 54 Недра Поволжья и Прикаспия • Вып.115 • август 2024 г.
Рис. 20. Литолого-палеогеографическая карта Волго-Уральской НГП. Окско-башкирское время
ям погруженных карбонатных платформ, сформированных в относительно глубоководных условиях в пределах подводных террасовидных осложнений внутренних склонов бортового уступа по фаменским отложениям. Удалённость рассматриваемой области от зон глубокого размыва отложений и, как следствие, незначительный объём преимущественно карбонатного материала, поступающего с периодически осушаемого шельфа, не способствовал развитию крупных клиноформных тел. Наличие, по данным сейсморазведки, относительно крутого внешнего склона данных платформ не исключает развитие в его пределах специфических органогенных построек.
Проградационный характер формирования клиноформ в сторону осевой зоны прогибов способствовал существенному
уменьшению площади зоны глубоководного осадконакопления. Глобальное падение уровня моря в конце турнейского времени привело к эрозии турнейской карбонатной платформы на большей части провинции. Вызванное этим понижение базиса эрозии предопределило активизацию терригенного осадконакопления в ранневизейское время, что привело к полной компенсации терри-генными осадками Камско-Кинельской системы прогибов.
Средневизейско - позднебашкирский этап карбонатонакопления связан с новым затоплением платформы во время глобальной средневизейской трансгрессии. Обстановки седиментогенеза окско-башкирского времени на большей части территории провинции характеризовались мелководными и крайне мелководными (раннебашкирский век) (рис. 20) условиями. В пределах морского шельфа шло накопление карбонатных, участками (юго-западная часть провинции) терригенно-карбонатных отложений. Развитие бассейна седиментации характеризовалось периодическими перерывами в осад-конакоплении, что приводило к неравномерному размыву и ненакоплению осадков. Обмеление и аридизация климата в конце визейского и в серпуховское время способствовали образованию в пределах Бузулукской впадины карбонатно-эвапоритовых лагун, при которых возникали условия для формирования строматолитовых биостромов и матов. Обстановки с благоприятными условиями для активного органогенного осадкона-копления доминировали в районах внешнего края мелководного шельфа, расположенного в бортовой зоне Прикаспийской впадины и Предуральского краевого прогиба.
ЛИТЕРАТУРА
1. Антошкина А.И. Рифообразование в палеозое (Север Урала и сопредельных областей).-Екатеринбург, 2003. -301 с.
2. Буш Б.А., Быстрицкая П.М., Кузнецов В.Г. и др. Геологическое строение и объекты разведки на газ бортовой зоны Прикаспийской впадины в Нижнем Поволжье // Геология нефти и газа.-1968. -№ 5.-С. 19-23.
3. Вилесов А.П. Верхнефранские рифы вахитовского типа (Оренбургская область): история формирования, особенности строения / Эволюция осадочных процессов в истории Земли // Материалы VIII Всерос. литологического совещания (Москва, 27-30 октября 2015 г). -Т. II.-М.: РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2015.-С. 26-30.
4. Вилесов А.П., Немирович Т.Г., Лашманова А.А. Франские одиночные рифы Оренбургской области и перспективы их нефтегазоносности / Осадочные бассейны, седиментационные и постседиментационные процессы в геологической истории // Материалы VII Всерос. литологического совещания (Новосибирск, 28-31 октября 2013 г.). -Т. 1. -Новосибирск: ИНГГ СО РАН, 2013. -С. 158-162.
5. Грачевский М.М. О возможных рифах пермского возраста в прибортовой части Северного Прикаспия // Новости нефтяной и газовой техники. Сер. геол. -1961. -№ 11.-С. 16-18.
6. Грачевский М.М., Дубовской И.Т., Ротенфельд В.М., Сейфуль-Мулюков Р.Б. О соотношении палеоструктурных планов девона и нижнего мела в Саратовском Волгоградском Поволжье // Геология нефти и газа. -1963. -№ 7. -С. 34-38.
7. Даньшина Н.В., Медведев П.В., Медведева Е.П. Палеофациальные модели, особенности формирования и перспективы нефтегазоносности средне-верхнефранских карбонатных отложений Волгоградского Поволжья // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. -2011. -№ 7. -С. 4-10.
8. Жемчугова В.А., Рыбальченко В.В., Шарданова Т.А. Секвенс-стратиграфическая модель нижнего мела Западной Сибири / Георесурсы. -2021. -Т. 23. -№2. -С. 179-191.
9. Карпов П.А. К палеогеографии времени образования верхнефранских пористых и кавернозных карбонатных пород волгоградской области // Докл. АН СССР -1963. -Т. 149. -№ 1. -С. 158-161.
10. Кузнецов В.Г., Журавлева Л.М. Девонское рифообразование в обрамлении Прикаспийской впадины// Литология и полезные ископаемые.-.. 5.-2018 г -С. 432-443.
11. Кузнецов В.Г., Журавлева Л.М. Цикличность палеозойского рифообразования разных порядков//Известия высших учебных заведений. Геология и разведка.-2019(4). -С.26-36.
12. Лучинина В.А. Палеоальгология при переходе от циано-бактериальной (строматолитовой) к водорослевой экосистеме на примере кембрийских отложений Сибирской платформы. Рифогенные формации и рифы в эволюции биосферы/ под ред. С.В. Рожнова, Г.А. Заварзина. -М.: ПИН РАН. -2011. -С. 26-37.
13. Фациальные модели /под. ред. Р. Уолкера, Н. Джеймса; пер. с англ. - М.-Ижевск: 2017. - 916 с.
14. Фортунатова Н.К., Швец-Тэнэта-Гурий А.Г., Гумаров Р.К., Ильин В.Д., Агафонова Г.В., Баранова А.В., Фарбирович В.П., Михеев И.Г. Седиментологическое моделирование карбонатных осадочных комплексов / под ред. Н.К. Фортунатовой. -М.: НИА-Природа, 2000. -249 с.
15. Шибина Т.Д., Гмид Л.П., Танинская Н.В., Никитин Ю.И. Литология и прогноз коллекторов в колганской толще Вахитовского месторождения Кичкасской площади юга Оренбургской области// Нефтегазовая Геология. Теория и пра-ктика.-2007 (2). -С. 1-22.
